TRD/AliTRDtracker.h

   1 #ifndef ALITRDTRACKER_H
   2 #define ALITRDTRACKER_H
   3
   4 /* Copyright(c) 1998-1999, ALICE Experiment at CERN, All rights reserved. *
   5  * See cxx source for full Copyright notice                               */
   6
   7 #include "AliTracker.h"
   8 #include "TObjArray.h"
   9 #include "AliBarrelTrack.h"
  10 #include "AliESD.h"
  11
  12 class TFile;
  13 class TTree;
  14 class TParticle;
  15 class TParticlePDG;
  16
  17 class AliTRDgeometry;
  18 class AliTRDparameter;
  19 class AliTRDtrack;
  20 class AliTRDcluster;
  21 class AliTRDmcTrack;
  22
  23 const unsigned kMAX_LAYERS_PER_SECTOR = 1000;
  24 const unsigned kMAX_TIME_BIN_INDEX = 216;  // (30 drift + 6 ampl) * 6 planes
  25 const unsigned kMAX_CLUSTER_PER_TIME_BIN = 7000;
  26 const unsigned kZONES = 5;
  27 const Int_t kTRACKING_SECTORS = 18;
  28
  29 class AliTRDtracker : public AliTracker {
  30
  31  public:
  32
  33   AliTRDtracker():AliTracker() {}
  34   AliTRDtracker(const TFile *in);
  35   ~AliTRDtracker();
  36
  37   Int_t         Clusters2Tracks(const TFile *in, TFile *out);
  38   Int_t         Clusters2Tracks(AliESD* event);
  39   Int_t         PropagateBack(const TFile *in, TFile *out);
  40   Int_t         PropagateBack(AliESD* event);
  41   Int_t         RefitInward(AliESD* event) {return 0;}
  42
  43   Int_t         LoadClusters(TTree *cTree);
  44   void          UnloadClusters(){UnloadEvent();}
  45   AliCluster   *GetCluster(Int_t index) const { if (index >= fNclusters) return NULL; return (AliCluster*) fClusters->UncheckedAt(index); };
  46   virtual void  CookLabel(AliKalmanTrack *t,Float_t wrong) const;
  47   virtual void  UseClusters(const AliKalmanTrack *t, Int_t from=0) const;
  48
  49   void          SetAddTRDseeds() { fAddTRDseeds = kTRUE; }
  50   void          SetNoTilt() { fNoTilt = kTRUE; }
  51
  52   Double_t      GetTiltFactor(const AliTRDcluster* c);
  53
  54   void          ReadClusters(TObjArray *array, const Char_t *filename);
  55   Int_t         ReadClusters(TObjArray *array, TTree *in);
  56   Int_t         CookSectorIndex(Int_t gs) { return kTRACKING_SECTORS - 1 - gs; }
  57
  58
  59   Float_t  GetSeedGap()       const {return fSeedGap;}
  60   Int_t    GetMaxGap()        const {return fMaxGap;}
  61   Int_t    GetTimeBinsPerPlane()   const {return fTimeBinsPerPlane;}
  62   Float_t  GetSeedStep()      const {return fSeedStep;}
  63   Float_t  GetSeedDepth()     const {return fSeedDepth;}
  64   Float_t  GetSkipDepth()     const {return fSkipDepth;}
  65   Double_t GetMaxChi2()       const {return fMaxChi2;}
  66   Float_t  GetMaxSeedC()      const {return fMaxSeedC;}
  67   Float_t  GetMaxSeedTan()    const {return fMaxSeedTan;}
  68   Double_t GetSeedErrorSY()   const {return fSeedErrorSY;}
  69   Double_t GetSeedErrorSY3()  const {return fSeedErrorSY3;}
  70   Double_t GetSeedErrorSZ()   const {return fSeedErrorSZ;}
  71   Float_t  GetLabelFraction() const {return fLabelFraction;}
  72   Float_t  GetWideRoad()      const {return fWideRoad;}
  73
  74   Float_t  GetMinClustersInTrack() const {return fMinClustersInTrack;}
  75   Float_t  GetMinClustersInSeed()  const {return fMinClustersInSeed;}
  76   Float_t  GetMaxSeedDeltaZ()      const {return fMaxSeedDeltaZ;}
  77   Float_t  GetMaxSeedVertexZ()     const {return fMaxSeedVertexZ;}
  78
  79   // x <-> timebin conversions useful in analysis macros
  80   Double_t GetX(Int_t sec, Int_t plane, Int_t local_tb) const;
  81   Double_t GetX(Int_t sec, Int_t pl) const {
  82     return fTrSec[sec]->GetLayer(pl)->GetX(); }
  83   Int_t GetGlobalTimeBin(Int_t sec, Int_t plane, Int_t local_tb) const {
  84     return fTrSec[sec]->CookTimeBinIndex(plane,local_tb); }
  85   Double_t GetLayerNumber(Int_t sec, Double_t x) const {
  86     return fTrSec[sec]->GetLayerNumber(x); }
  87
  88  public:
  89    class AliTRDpropagationLayer {
  90    // *****************  internal class *******************
  91    public:
  92      AliTRDpropagationLayer(Double_t x, Double_t dx, Double_t rho,
  93                             Double_t x0, Int_t tb_index);
  94
  95      ~AliTRDpropagationLayer() {
  96        if(fTimeBinIndex >= 0) { delete[] fClusters; delete[] fIndex; }
  97      }
  98      void InsertCluster(AliTRDcluster*, UInt_t);
  99      operator       Int_t() const {return fN;}
 100      AliTRDcluster* operator[](Int_t i) {return fClusters[i];}
 101      UInt_t         GetIndex(Int_t i) const {return fIndex[i];}
 102      Double_t       GetX() const { return fX; }
 103      Double_t       GetdX() const { return fdX; }
 104      Double_t       GetRho() const { return fRho; }
 105      Double_t       GetX0() const { return fX0; }
 106      Int_t          GetTimeBinIndex() const { return fTimeBinIndex; }
 107      void           GetPropagationParameters(Double_t y, Double_t z,
 108                                 Double_t &dx, Double_t &rho, Double_t &x0,
 109                                 Bool_t &lookForCluster) const;
 110      Int_t          Find(Double_t y) const;
 111      void           SetZmax(Int_t cham, Double_t center, Double_t w)
 112                       { fZc[cham] = center;  fZmax[cham] = w; }
 113      void           SetYmax(Double_t w) { fYmax = w; }
 114      Double_t       GetYmax() const { return fYmax; }
 115      Double_t       GetZmax(Int_t c) const { return fZmax[c]; }
 116      Double_t       GetZc(Int_t c) const { return fZc[c]; }
 117
 118      void           SetHole(Double_t Zmax, Double_t Ymax,
 119                             Double_t rho = 1.29e-3, Double_t x0 = 36.66,
 120                             Double_t Yc = 0, Double_t Zc = 0);
 121
 122      Bool_t         IsSensitive() {return (fTimeBinIndex>=0)? kTRUE: kFALSE;}
 123
 124      void    Clear() {for(Int_t i=0; i<fN; i++) fClusters[i] = NULL; fN = 0;}
 125
 126    private:
 127
 128      Int_t         fN;
 129      AliTRDcluster **fClusters; // array of pointers to clusters
 130      UInt_t        *fIndex;     // array of cluster indexes
 131      Double_t       fX;         // x coordinate of the middle plane
 132      Double_t       fdX;        // radial thickness of the time bin
 133      Double_t       fRho;       // default density of the material
 134      Double_t       fX0;        // default radiation length
 135      Int_t          fTimeBinIndex;  // plane * F(local_tb)
 136      Double_t       fZc[kZONES];  // Z position of the center for 5 active areas
 137      Double_t       fZmax[kZONES]; // half of active area length in Z
 138      Double_t       fYmax;        // half of active area length in Y
 139
 140      Bool_t         fHole;        // kTRUE if there is a hole in the layer
 141      Double_t       fHoleZc;      // Z of the center of the hole
 142      Double_t       fHoleZmax;    // half of the hole length in Z
 143      Double_t       fHoleYc;      // Y of the center of the hole
 144      Double_t       fHoleYmax;    // half of the hole length in Y
 145      Double_t       fHoleRho;     // density of the gas in the hole
 146      Double_t       fHoleX0;      // radiation length of the gas in the hole
 147    };
 148
 149    class AliTRDtrackingSector {
 150    public:
 151      AliTRDtrackingSector(AliTRDgeometry* geo, Int_t gs, AliTRDparameter* par);
 152      ~AliTRDtrackingSector() { for(Int_t i=0; i<fN; i++) delete fLayers[i]; }
 153      Int_t    GetNumberOfLayers() const { return fN; }
 154      Int_t    GetNumberOfTimeBins() const;
 155      Double_t GetX(Int_t pl) const { return fLayers[pl]->GetX(); }
 156      void     MapTimeBinLayers();
 157      Int_t    GetLayerNumber(Double_t x) const;
 158      Int_t    GetInnerTimeBin() const;
 159      Int_t    GetOuterTimeBin() const;
 160      Int_t    GetLayerNumber(Int_t tb) const {return fTimeBinIndex[tb];}
 161      Float_t  GetTzeroShift() const { return fTzeroShift; }
 162      Int_t    Find(Double_t x) const;
 163      void     InsertLayer(AliTRDpropagationLayer* pl);
 164      //     AliTRDpropagationLayer* operator[](Int_t i) { return fLayers[i]; }
 165      AliTRDpropagationLayer* GetLayer(Int_t i) { return fLayers[i]; }
 166      Int_t    CookTimeBinIndex(Int_t plane, Int_t local_tb) const;
 167
 168    private:
 169      Int_t                     fN;      // total number of layers
 170      AliTRDgeometry            *fGeom;
 171      AliTRDparameter           *fPar;
 172      AliTRDpropagationLayer    *fLayers[kMAX_LAYERS_PER_SECTOR];
 173      Int_t                     fTimeBinIndex[kMAX_TIME_BIN_INDEX];
 174      Float_t                   fTzeroShift;   // T0 shift in cm
 175      Int_t                     fGeomSector;   // sector # in AliTRDgeometry
 176    };
 177
 178  private:
 179
 180   void          LoadEvent();
 181   void          UnloadEvent();
 182
 183   virtual void  MakeSeeds(Int_t inner, Int_t outer, Int_t turn);
 184
 185   Int_t         FollowProlongation(AliTRDtrack& t, Int_t rf);
 186   Int_t         FollowBackProlongation(AliTRDtrack& t);
 187   //Int_t         FolowRefitInward(AliTRDtrack *seed, AliTPCtrack *track);
 188
 189   Int_t         PropagateToTPC(AliTRDtrack& t);
 190   Int_t         PropagateToOuterPlane(AliTRDtrack& t, Double_t x);
 191
 192   Int_t         WriteTracks();
 193   void          ReadClusters(TObjArray *array, const TFile *in=0);
 194
 195   void          SetSY2corr(Float_t w)    {fSY2corr = w;}
 196   void          SetSZ2corr(Float_t w)    {fSZ2corr = w;}
 197   Double_t      ExpectedSigmaY2(Double_t r, Double_t tgl, Double_t pt);
 198   Double_t      ExpectedSigmaZ2(Double_t r, Double_t tgl);
 199
 200
 201  protected:
 202
 203   AliTRDgeometry     *fGeom;            // Pointer to TRD geometry
 204   AliTRDparameter    *fPar;
 205
 206   AliTRDtrackingSector *fTrSec[kTRACKING_SECTORS];
 207                                        // array of tracking sectors;
 208
 209   Int_t            fNclusters;        // Number of clusters in TRD
 210   TObjArray        *fClusters;        // List of clusters for all sectors
 211
 212   Int_t            fNseeds;           // Number of track seeds
 213   TObjArray        *fSeeds;           // List of track seeds
 214
 215   Int_t            fNtracks;          // Number of reconstructed tracks
 216   TObjArray        *fTracks;          // List of reconstructed tracks
 217
 218   Float_t          fSY2corr;          // Correction coefficient for
 219                                       // cluster SigmaY2
 220
 221   Float_t          fSZ2corr;          // Correction coefficient for
 222                                       // cluster SigmaZ2
 223
 224   static const Float_t  fSeedGap;     // Distance between inner and outer
 225                                       // time bin in seeding
 226                                       // (fraction of all time bins)
 227
 228   static const Float_t  fSeedStep;    // Step in iterations
 229   static const Float_t  fSeedDepth;   // Fraction of TRD allocated for seeding
 230   static const Float_t  fSkipDepth;   // Fraction of TRD which can be skipped
 231                                       // in track prolongation
 232   Int_t       fTimeBinsPerPlane;      // number of sensitive timebins per plane
 233   Int_t       fMaxGap;                // max gap (in time bins) in the track
 234                                       // in track prolongation
 235
 236   static const Double_t fMaxChi2;     // max increment in track chi2
 237
 238   static const Float_t  fMinClustersInTrack; // min number of clusters in track
 239                                              // out of total timebins
 240
 241   static const Float_t  fMinFractionOfFoundClusters; // min found clusters
 242                                                      // out of expected
 243
 244   static const Float_t  fMinClustersInSeed;  // min fraction of clusters in seed
 245   static const Float_t  fMaxSeedDeltaZ;   // max dZ in MakeSeeds
 246   static const Float_t  fMaxSeedDeltaZ12; // max abs(z1-z2) in MakeSeeds
 247   static const Float_t  fMaxSeedC;       // max initial curvature in MakeSeeds
 248   static const Float_t  fMaxSeedTan;     // max initial Tangens(lambda) in MakeSeeds
 249   static const Float_t  fMaxSeedVertexZ; // max vertex Z in MakeSeeds
 250   static const Double_t fSeedErrorSY;    // sy parameter in MakeSeeds
 251   static const Double_t fSeedErrorSY3;   // sy3 parameter in MakeSeeds
 252   static const Double_t fSeedErrorSZ;    // sz parameter in MakeSeeds
 253   static const Float_t  fLabelFraction;  // min fraction of same label
 254   static const Float_t  fWideRoad;       // max road width in FindProlongation
 255
 256   Bool_t                fVocal;
 257   Bool_t                fAddTRDseeds;
 258
 259   Bool_t                fNoTilt;
 260
 261
 262   Bool_t AdjustSector(AliTRDtrack *track);
 263
 264
 265   // Barrel tracks [SR, 03.04.2003]
 266
 267   static const Int_t kFirstPlane;   // Id of the first (innermost) reference plane
 268   static const Int_t kLastPlane;    // Id of the last (outermost) reference plane
 269
 270   void SetBarrelTree(const char *mode);
 271   void StoreBarrelTrack(AliTRDtrack *ps, Int_t refPlane, Int_t isIn);
 272
 273   TFile *fBarrelFile;
 274   TTree *fBarrelTree;
 275   TClonesArray *fBarrelArray;
 276   AliBarrelTrack *fBarrelTrack;
 277
 278
 279   ClassDef(AliTRDtracker,1)           // manager base class
 280
 281 };
 282
 283 #endif